Question

【題目】用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) =Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)完成下列填空：

（1）寫出N2的電子式：___________________，寫出SiCl4的結(jié)構(gòu)式：______________。

（2）由氮化硅（Si3N4）陶瓷的用途可推測(cè)其晶體類型為________。

a.離子晶體 b. 原子晶體 c.分子晶體 d.金屬晶體

（3）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2 L，3 min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80 g，則H2的平均反應(yīng)速率___ mol/(L·min)。

（4）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______。

a．3v逆(N2)=v正(H2) b．v正(HCl)=4v正(SiCl4)

c．混合氣體密度保持不變 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6

（5）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列說法正確的是________。

a．其他條件不變，壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)速率減小

b．其他條件不變，溫度升高，正、逆反應(yīng)速率都增大

c．其他條件不變，增大Si3N4物質(zhì)的量平衡向左移動(dòng)

d．其他條件不變，增大HCl物質(zhì)的量平衡向左移動(dòng)

（6）若平衡時(shí)H2和HCl的物質(zhì)的量之比為，保持其它條件不變，降低溫度后達(dá)到新的平衡時(shí)，H2和HCl的物質(zhì)的量之比___ （填“>”、“=”或“<”)。

Answer 1

【答案】 b 0.02 ac bd <

【解析】（1）本題考查電子式和結(jié)構(gòu)式的書寫，N2中兩個(gè)氮原子共用叁鍵，即電子式為：，SiCl4中Si與4個(gè)Cl形成單鍵，即結(jié)構(gòu)式為：；（2）考查晶體的類型，根據(jù)Si3N4的特點(diǎn)：耐熱說明熔點(diǎn)高，這是原子晶體的特點(diǎn)，因此Si3N4屬于原子晶體，故b正確；（3）考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，固體質(zhì)量增加2.8g，說明生成Si3N4的質(zhì)量為2.8g，即物質(zhì)的量為2.8/140mol=0.02mol，根據(jù)反應(yīng)方程式，消耗氫氣的物質(zhì)的量為0.02×6mol=0.12mol，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(H2)=0.12/(2×3)mol/(L·min)=0.02 mol/(L·min)；（4）考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，a、要求兩個(gè)速率的方向是一個(gè)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，一個(gè)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且它們的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v逆(N2)說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正(H2)說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v逆(N2)：v正(H2)=1：3，等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a正確；b、類似選項(xiàng)a的分析，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故b錯(cuò)誤；c、Si3N4為固體，其余為氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒，氣體質(zhì)量減少，容器是恒容狀態(tài)，氣體體積不變，因此當(dāng)密度不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故c正確；d、沒有給出反應(yīng)起始時(shí)的投入量，無法判斷是否達(dá)到平衡，故d錯(cuò)誤；（5）考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素和化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，a、增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，故a錯(cuò)誤；b、升高溫度，正逆反應(yīng)速率加快，故b正確；c、Si3N4是固體，濃度視為常數(shù)，增加Si3N4的量，平衡不移動(dòng)，故c錯(cuò)誤；d、HCl是氣體，增加HCl的量，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，故d正確；（6）考查影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，H2量減少，HCl的量增加，因此此比值減小，即填“<”。